待测物的检测方法和检测设备与流程

    专利查询2026-05-10  4


    本发明涉及光学设备,具体涉及一种待测物的检测方法和检测设备。


    背景技术:

    1、晶圆边缘检测设备中,需要成像装置对晶圆表面进行拍照。为了保证晶圆在检测过程中,晶圆表面始终处于成像装置的景深内,在检测过程中需要利用自动聚焦装置检测晶圆表面的位置以确定晶圆是否在焦,如果不再焦需要调整晶圆和成像装置的相对位置。

    2、现有技术往往通过测距装置检测晶圆表面的高度,以确定成像装置是否离焦。然而这种方法需要额外的测距装置增加了设备成本。


    技术实现思路

    1、本技术的技术方案在于提供一种待测物的检测方法和检测设备,用于简化设备并降低检测成本。

    2、本发明提供一种待测物的检测方法,所述待测物包括顶面和与顶面连接的侧面,包括:采用第一边缘检测模块获取待测物侧壁的完整图像得到侧壁图像,所述侧壁图像包括待测物侧壁若干点在沿垂直于所述侧壁法向的平面内的位置信息;采用所述第一边缘检测模块根据所述侧壁图像中待测物侧壁的所述位置信息获取待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度。

    3、可选的,所述待测高度为所述待测物的特征点沿垂直于所述顶面方向的高度;所述特征点为待测物中心、待测物任意一表面的中心或角点;采用所述第一边缘检测模块根据所述侧壁图像中待测物侧壁的所述位置信息获取待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度,包括:在所述侧壁图像中获取待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像;根据所述边缘轮廓像获取所述特征点沿垂直于所述顶面方向的待测高度。

    4、可选的,所述特征点为待测物中心;所述边缘轮廓像包括相对的第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像;根据所述边缘轮廓像获取所述特征点沿垂直于所述顶面方向的待测高度的步骤包括:根据所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息得到所述待测高度。

    5、可选的,在所述侧壁图像中获取待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像的步骤包括:在所述侧壁图像中获取待测物的第一边缘轮廓的第一边缘轮廓像;在所述侧壁图像中获取待测物的第二边缘轮廓的第二边缘轮廓像;所述第一边缘轮廓像和所述第二边缘轮廓像均为余弦曲线;根据所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息得到所述待测高度的步骤包括:获取沿第一方向距离参考点最近的第一边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的谷值和第二边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的峰值,所述参考点与所述特征点在沿垂直于所述第一方向上具有相同的高度,所述第一方向平行于所述第一边缘轮廓像和所述第二边缘轮廓像的排布方向;将所获得的第一边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的谷值和第二边缘轮廓像的沿第一方向的位置信息的峰值的均值作为所述待测高度;或者,根据所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息得到所述待测高度的步骤包括:获取沿第一方向距离参考点最近的第一边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的峰值和第二边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的谷值,所述参考点与所述特征点在沿垂直于所述第一方向上具有相同的高度,所述第一方向平行于所述第一边缘轮廓像和所述第二边缘轮廓像的排布方向;将所获得的第一边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的峰值和第二边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的谷值的均值作为所述待测高度;或者,根据所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息得到所述待测高度的步骤包括:获取所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的中心轮廓像;根据所述中心轮廓像沿第一方向的位置信息的峰值和谷值的均值,得到所述待测高度。

    6、可选的,所述待测物沿垂直于所述待测物的中心轴的截面形状为圆形;所述待测物的检测方法还包括:根据待测物的厚度d及第一边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的谷值z0和第二边缘轮廓像沿第一方向的位置信息的峰值z1之差及所述待测物的半径r获取所述待测物的倾斜角度α;si nα=(z1+d-z0)/2r。

    7、可选的,还包括:根据待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度,获取所述待测物的离焦状态;获取所述待测物的离焦状态包括:当所述待测高度与参考高度的差值小于或等于预设阈值时,则所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度在焦;当所述待测高度与参考高度的差值大于预设阈值时,则所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度离焦。

    8、可选的,采用所述第一边缘检测模块获取所述待测物的完整图像得到所述侧壁图像,包括:采用所述第一边缘检测模块获取所述待测物侧壁的多张不同位置的初始侧壁图像;拼接多张所述初始侧壁图像获取所述待测物侧壁的完整图像得到所述侧壁图像;或者,通过多张所述初始侧壁图像对所述待测物的侧壁进行拟合,得到所述侧壁图像。

    9、可选的,还包括:若所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度离焦,调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置,以使所述待测物在焦;调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置之后,所述待测物的检测方法还包括:采用所述第一边缘检测模块沿所述待测物侧壁的法线方向进行检测;采用第二边缘检测模块沿与所述顶面具有倾斜夹角的方向对所述待测物的侧壁进行检测;采用第三边缘检测模块沿与所述顶面具有倾斜夹角的方向对所述待测物的侧壁进行检测;所述第三边缘检测模块和所述第二边缘检测模块沿垂直于顶面的方向上位于所述第一边缘检测模块的两侧。

    10、可选的,还包括:若所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度离焦,调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置,以使所述待测物在焦;将顶部检测模块设置在所述待测物的所述顶面一侧;调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置之后,采用顶部检测模块对所述待测物的边缘区的顶面进行检测。

    11、本发明还提供一种检测设备,用于对待测物进行检测,所述待测物包括顶面和与顶面连接的侧面,包括:第一边缘检测模块;所述第一边缘检测模块用于获取待测物的侧壁的完整图像得到侧壁图像,所述侧壁图像包括待测物侧壁若干点在沿垂直于所述侧壁法向的平面内的位置信息,所述第一边缘检测模还用于根据所述侧壁图像中待测物侧壁的所述位置信息获取待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度。

    12、可选的,所述待测高度为所述待测物的特征点沿垂直于所述顶面方向的高度;所述特征点为待测物中心、待测物任意一表面的中心或角点;所述第一边缘检测模块包括侧壁图像获取单元、图像处理单元和高度获取单元,所述侧壁图像获取单元用于获取待测物的侧壁的完整图像得到侧壁图像,所述图像处理单元用于获取所述侧壁图像中待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像,所述高度获取单元用于根据所述边缘轮廓像获取所述特征点沿垂直于所述顶面方向的待测高度。

    13、可选的,所述特征点为待测物中心;所述图像处理单元用于获取所述侧壁图像中待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像,包括:所述图像处理单元用于获取相对的第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像;所述高度获取单元用于根据所述第一边缘轮廓像和所述第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息获取所述待测高度。

    14、可选的,所述第一边缘检测模块用于沿所述待测物侧壁的法线方向进行检测;所述检测设备还包括:第二边缘检测模块,用于沿与所述顶面具有倾斜夹角的方向对所述待测物的侧壁进行检测;第三边缘检测模块,用于沿与所述顶面具有倾斜夹角的方向对所述待测物的侧壁进行检测;所述第三边缘检测模块和所述第二边缘检测模块用于沿垂直于顶面的方向上位于所述第一边缘检测模块的两侧;顶部检测模块,用于对所述待测物的边缘区的顶面进行检测。

    15、可选的,还包括:运动台,用于使所述待测物与第一边缘检测模块相对旋转。

    16、本发明技术方案提供的待测物的检测方法中,采用第一边缘检测模块获取待测物侧壁的完整图像得到侧壁图像,采用所述第一边缘检测模块根据所述侧壁图像中待测物侧壁的所述位置信息获取待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度。能够直接利用第一边缘检测模块获取待测物的高度信息,从而能够简化设备且降低检测成本。


    技术特征:

    1.一种待测物的检测方法,其特征在于,所述待测物包括顶面和与顶面连接的侧面,包括:

    2.根据权利要求1所述的待测物的检测方法,其特征在于,所述待测高度为所述待测物的特征点沿垂直于所述顶面方向的高度;所述特征点为待测物中心、待测物任意一表面的中心或角点;

    3.根据权利要求2所述的待测物的检测方法,其特征在于,所述特征点为待测物中心;所述边缘轮廓像包括相对的第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像;根据所述边缘轮廓像获取所述特征点沿垂直于所述顶面方向的待测高度的步骤包括:根据所述第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像的第一对称中心的位置信息得到所述待测高度。

    4.根据权利要求3所述的待测物的检测方法,其特征在于,在所述侧壁图像中获取待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像的步骤包括:在所述侧壁图像中获取待测物的第一边缘轮廓的第一边缘轮廓像;在所述侧壁图像中获取待测物的第二边缘轮廓的第二边缘轮廓像;所述第一边缘轮廓像和所述第二边缘轮廓像均为余弦曲线;

    5.根据权利要求3或4所述的待测物的检测方法,其特征在于,所述待测物沿垂直于所述待测物的中心轴的截面形状为圆形;

    6.根据权利要求1所述的待测物的检测方法,其特征在于,还包括:根据待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度,获取所述待测物的离焦状态;

    7.根据权利要求1所述的待测物的检测方法,其特征在于,采用所述第一边缘检测模块获取所述待测物的完整图像得到所述侧壁图像,包括:

    8.根据权利要求6所述的待测物的检测方法,其特征在于,还包括:若所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度离焦,调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置,以使所述待测物在焦;

    9.根据权利要求6所述的待测物的检测方法,其特征在于,还包括:若所述待测物沿垂直于所述顶面方向的高度离焦,调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置,以使所述待测物在焦;将顶部检测模块设置在所述待测物的所述顶面一侧;调节所述待测物沿垂直于所述顶面方向的位置之后,采用顶部检测模块对所述待测物的边缘区的顶面进行检测。

    10.一种检测设备,用于对待测物进行检测,所述待测物包括顶面和与顶面连接的侧面,其特征在于,包括:

    11.根据权利要求10所述的检测设备,其特征在于,所述待测高度为所述待测物的特征点沿垂直于所述顶面方向的高度;所述特征点为待测物中心、待测物任意一表面的中心或角点;

    12.根据权利要求11所述的检测设备,其特征在于,所述特征点为待测物中心;所述图像处理单元用于获取所述侧壁图像中待测物的边缘轮廓的边缘轮廓像,包括:所述图像处理单元用于获取相对的第一边缘轮廓像和第二边缘轮廓像;

    13.根据权利要求10所述的检测设备,其特征在于,所述第一边缘检测模块用于沿所述待测物侧壁的法线方向进行检测;

    14.根据权利要求10所述的检测设备,其特征在于,还包括:运动台,用于使所述待测物与第一边缘检测模块相对旋转。


    技术总结
    本申请提供一种待测物的检测方法和检测设备,待测物包括顶面和与顶面连接的侧面,待测物的检测方法包括:采用第一边缘检测模块获取待测物侧壁的完整图像得到侧壁图像,所述侧壁图像包括待测物侧壁若干点在沿垂直于所述侧壁法向的平面内的位置信息;采用所述第一边缘检测模块根据所述侧壁图像中待测物侧壁的所述位置信息获取待测物沿垂直于所述顶面方向的待测高度。简化设备并降低检测成本。

    技术研发人员:何小凤,李青格乐,王岩松
    受保护的技术使用者:深圳镭赫技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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